‫• هي عبارة عن وصالت تصنع من الطين المحروق‪.‬‬
‫• أطوالها ‪30‬سم وأقطارها تتراوح من ‪200-50‬مم‪.‬‬
‫• يدخل الماء األرضي فيها من خالل الفراغات البينية بين كل أنبوب‬
‫واآلخر‪.‬‬
‫• مميزات هذا النوع‪:‬‬
‫‪ -1‬رخص ثمنها‪.‬‬
‫‪ -2‬مقاومتها العالية لألمالح‪.‬‬
‫عيوبها‪:‬‬
‫‪ -1‬تتعرض للكسر بسهولة عند النقل‪.‬‬
‫‪ -2‬تحتاج الى عناية خاصة في التنظيف‪.‬‬
‫• هي عبارة عن وصالت تصنع من البالستيك ‪ PVC‬أو البولي ايثلين ‪ PE‬أو البولي‬
‫بروبلين ‪.PP‬‬
‫• تستخدم حديثا على نطاق واسع‪.‬‬
‫• تكون ‪ smooth‬أو ‪ corrugated‬وبها فتحات بأبعاد وأعداد معينة لدخول المياه‪.‬‬
‫• مميزات ‪:PVC‬‬
‫‪ -1‬أقل تكلفة‪.‬‬
‫‪ -2‬مقاومته أعلى للضغوط‪.‬‬
‫عيوب ‪:PVC‬‬
‫‪ -3‬عملي جدا‪.‬‬
‫‪ -1‬يتأثر بدرجة الحرارة فيمكن أن يتعرض لالنهيار‪.‬‬
‫‪ -2‬يحتاج الى حماية كبيرة من أشعة الشمس‪.‬‬
‫• مميزات ‪:PE‬‬
‫‪ -1‬يتحمل الضغوط العالية‪.‬‬
‫‪ -2‬يمكن حمايته من أثار أشعة الشمس‪.‬‬
‫‪ -1‬يحتاج لمواد انشائية كبيرة‪.‬‬
‫‪ -2‬يتأثر بدرجة الحرارة العالية‪.‬‬
‫عيوب ‪:PE‬‬
‫‪Dis-advantages‬‬
‫‪ -1‬تكلفتها عالية‪.‬‬
‫‪-2‬سهولة تحطمها عند‬
‫تعرضها للصدم‪.‬‬
‫‪ -1‬تكلفتها عالية‪.‬‬
‫‪ -2‬تتحطم عند‬
‫تعرضها للصدم المباشر‬
‫‪ -3‬الفواقد الهيدروليكية‬
‫كبيرة بسبب التعاريج‪.‬‬
‫‪Advantages‬‬
‫‪ -1‬من السهل نقلها‬
‫ومناولتها‪.‬‬
‫‪ -2‬حركة المياه بداخلها‬
‫سهلة‬
‫‪ -1‬من السهل نقلها‬
‫ومناولتها‬
‫‪ -2‬لها قدرة أكبر على‬
‫تحمل الضغوط الخارجية‪.‬‬
‫‪Pipe Type‬‬
‫‪Smooth‬‬
‫‪Corrugated‬‬
‫• تصنع من خليط من الرمل واألسمنت والماء ويمكن اضافة الزلط لها‪.‬‬
‫• أسعارها مرتفعة بالمقارنة بالمواسير الفخارية‪.‬‬
‫• تصنع بأطوال من ‪ 50 – 30‬سم وأقطارها ‪ 100‬سم‪.‬‬
‫مميزاتها‪:‬‬
‫‪ -1‬تكلفتها أقل من البالستيك‪.‬‬
‫‪ -3‬تقاوم األمالح الضارة بالتربة‬
‫‪ -2‬تستخدم مواد محلية في الصنع‪.‬‬
‫عيوبها‪:‬‬
‫‪ -1‬ثقيلة‪.‬‬
‫‪ -2‬تتأثر باألمالح الموجودة بالتربة خاصة أمالح الكبريتات‪ .‬ولذلك يجب‬
‫استخدام األسمنت المقاوم للملوحة في تصنيع هذا النوع من المواسير‪.‬‬
‫‪ -3‬يمكن ان تتعرض للكسر اثناء النقل‪.‬‬
‫‪1- Cost‬‬
‫يتم االختيار على أساس التكلفة فيتم اختيار األقل تكلفة‪.‬‬
‫‪2- High resistant‬‬
‫على أساس األكثر قدرة على التحمل‪.‬‬
‫‪3- Locally materials‬‬
‫على أساس سهولة التصنيع من خامات محلية‪.‬‬
‫‪4- Possibility of handling‬‬
‫على أساس سهولة النقل والمناولة‪.‬‬
‫** في حالة وجود جميع األنواع يفضل استخدام ‪Corrugated‬‬
‫‪P.V.C.‬‬
‫• هو مادة توضع حول مواسير الصرف وتغلفها من الخارج‪.‬‬
‫• المواصفات والشروط التي يجب توافرها في المرشحات‪:‬‬
‫‪ -1‬تكون نفاذيتها للمياه أكبر من نفاذية التربة الطبيعية التي يقع فيها‬
‫المصرف المغطى‪.‬‬
‫‪ -2‬أن يكون تدرج مادة المرشح كافيا وكفيال بمنع حبيبات التربة من‬
‫المرور خالل فتحات المصرف أو الفواصل بين الوصالت‪.‬‬
‫‪ -3‬أن يكون حجم حبيبات المرشح مناسبا بحيث ال يدخل من خالل فتحات‬
‫المصرف أو الفواصل البينية‪.‬‬
‫‪ -4‬أال يقل سمك طبقة المرشح التي تغلف مواسير الصرف عن ‪10‬سم‪.‬‬
‫‪ -5‬يفضل أال تحتوي مادة المرشح على حبيبات تزيد أقطارها‬
‫عن ‪8‬مم وأال تزيد نسبة الحبيبات الناعمة (أقل من ‪0.07‬‬
‫مم) عن ‪.%5‬‬
‫‪-6‬بالنسبة للمرشحات التي تغلف المواسير المثقبة المصنعة من‬
‫اللدائن والتي تستخدم كحقليات فيراعى أال تزيد نسبة‬
‫الحبيبات الناعمة (أقل من ‪0.25‬مم) عن ‪.%10‬‬
‫‪ -7‬أال تزيد المسافة الفاصلة بين األنابيب األسمنتية عن‬
‫)‪(D85/2‬‬
‫‪ -8‬أال يزيد قطر الثقوب عن )‪(D85/2‬‬
‫‪1- Hydraulic Function:‬‬
‫تتحسن الظروف الهيدروليكية حول المصرف بوضع مادة ذات‬
‫نفاذية عالية حول فتحات المصرف مما يسهل حركة تدفق‬
‫الماء من المنطقة المحيطة بالمصرف نحو المصارف وبالتالي‬
‫يقلل من المقاومة الهيدروليكية لدخول المياه في المصرف‪.‬‬
‫‪2- Filter Function:‬‬
‫يساعد الغالف على تحسين الظروف الميكانيكية التي تعمل على‬
‫تثبيت حبيبات التربة في مكانها ومنع حركتها مع المياه إلى‬
‫داخل المصرف‪ ،‬وبالتالي يكون الترسيب صغير ويقلل هذا‬
‫تكاليف الصيانة‪.‬‬
‫المرشح الزلطي ‪1- Gravel Envelope:‬‬
‫‪ -1‬هي المرشحات الزلطية التي تحيط بالمواسير وتصمم على أساس حساب‬
‫أكبر وأصغر قطر للحبيبات الزلطية المكونة للمرشح‪.‬‬
‫‪ -2‬المرشح الزلطي مناسب لمعظم أنواع التربة ذات المشاكل والتي تحتاج‬
‫لوضع غالف حول المواسير‪.‬‬
‫‪ -3‬الشروط التي يجب أن تتوفر في المرشحات الزلطية‪:‬‬
‫‪D50f / D50s = 12 – 58,‬‬
‫‪D15f / D15s = 12 – 40‬‬
‫قطر فتحة المنخل التي يخرج منها ‪ %50‬من عينة الزلط للفلتر ‪D50f:‬‬
‫قطر فتحة المنخل التي يخرج منها ‪ %50‬من عينة التربة ‪D50s:‬‬
‫‪** for Stability of filter:‬‬
‫‪D15f / D85s ≤ 5,‬‬
‫‪D100f ≤ 38mm,‬‬
‫‪D90f ≤ 20mm,‬‬
‫‪D5f ≥ 0.42mm‬‬
‫‪2- Synthetic and Organic Envelope:‬‬
‫المرشح الصناعي‬
‫‪ -1‬نتيجة الزيادة في تكاليف نقل الزلط وصعوبة الحصول على التدرج‬
‫المناسب ووضع الغالف الزلطي بإنتظام حول المصارف المغطاة أصبح‬
‫اإلتجاه اآلن إلى استخدام األغلفة المصنعة‪.‬‬
‫‪ -2‬يصنع من األلياف الصناعية إما على شكل نسيج أو على شكل ألياف‬
‫مفككة‪.‬‬
‫‪ -3‬يتيح نفاذية تصل إلى ‪20‬متر‪/‬يوم‪.‬‬
‫‪1- In Bulk:‬‬
‫توضع كميات من الزلط على الفواصل بين الحقليات أو يحيط‬
‫بالمصرف الحقلي تماما‪.‬‬
‫‪2- Pre-wrapped around the Pipe:‬‬
‫يأتي المصرف الحقلي من المصنع محاطا تماما بالفلتر‬
‫الصناعي‪.‬‬
‫‪3- As a Strip:‬‬
‫توضع شرائح مصنوعة من األلياف الصناعية فوق وتحت‬
‫المصرف الحقلي عند التنفيذ في الموقع‪.‬‬
‫‪ -1‬قد يستخدم المرشح في حالة التربة المتماسكة‬
‫للمحافظة على الحقليات من سوء التنفيذ‪.‬‬
‫‪ -2‬يستخدم المرشح الزلطي أو الصناعي في التربة‬
‫المفككة لمنع دخول حبيبات التربة إلى داخل المصارف‬
‫الحقلية‪.‬‬
‫‪ -3‬يستخدم المرشح اإلقتصادي واألكثر كفاءة في حالة‬
‫األراضي التي يتم تصريف كميات كبيرة من المياه‬
‫منها‪.‬‬
‫يجب أن تتوفر عدد من المنشآت التكميلية في شبكة الصرف‬
‫المغطى لكي تتمكن من أداء وظيفتها بكفاءة مثل‪:‬‬
‫غرف التفتيش ‪1- Manholes‬‬
‫نقاط اإلتصال ‪2- Conjunction‬‬
‫أعمدة الغسيل ‪3- Washing Columns‬‬
‫بداية المصارف الحقلية ‪4- Head of Field Drains‬‬
‫المصبات ‪5- Tile Ends‬‬
‫غرف التفتيش ‪1- Manholes‬‬
‫‪ -1‬تنشأ عند إلتقاء خطين من المصارف أو أكثر‪.‬‬
‫‪ -2‬تنشأ من الطوب الخرساني أو مواسير سابقة الصب ذات‬
‫القطر الكبير الذي يكفي لنزول أحد العمال بداخله وتنظيفه‬
‫والقيام بأعمال الصيانة‪.‬‬
‫‪ -3‬تكون أرضية الغرفة أوطأ من منسوب مواسير الصرف‬
‫بمقدار ‪30‬سم على األقل‪.‬‬
‫‪ -4‬الغرض األساسي منها هو التأكد من كفاءة عملية الصرف‬
‫وحجز الترسبات‪.‬‬
‫‪ -5‬تستخدم كنقط متوسطة على إمتداد المجمع بغرض تنظيفه‪.‬‬
‫نقاط اإلتصال ‪2- Conjunction‬‬
‫‪ -1‬تنشأ عند مواقع الحقليات مع المجمعات الثانوية أو الرئيسية‬
‫وعندما تكون على إرتفاعات مختلفة‪.‬‬
‫‪ -2‬عادة ال تكون ظاهرة فوق سطح األرض بل يمكن اإلستدالل‬
‫عليها من خالل عالمات توضع فوقها وتعلو سطح األرض‪.‬‬
‫‪ -3‬تشبه إلى حد كبير غرف التفتيش في شكلها وطريقة‬
‫إنشائها‪.‬‬
‫أعمدة الغسيل ‪3- Washing Columns‬‬
‫‪ -1‬عبارة عن مواسير تنشأ بشكل رأسي تخترق سطح األرض كي تلتقي‬
‫بأنبوب الصرف المغطى‪.‬‬
‫‪ -2‬تستخدم لغرض غسيل مواسير الصرف الحقلي أو المجمع وتنظيفه‬
‫بواسطة إدخال خرطوم مياه فيه وضخ المياه بنفث )‪ (jet‬عالي‬
‫وبذلك تندفع األوساخ والترسبات خارج األنبوب‪.‬‬
‫‪ -3‬أحيانا تضاف مواد كيميائية مع المياه للتخلص من جذور النباتات‬
‫التي قد تؤدي إلى إنسداد أنبوب المصرف وإعاقة عملية الصرف‪.‬‬
‫‪ -4‬عادة يكون قطر أعمدة الغسيل بنفس قطر أنبوب الصرف‪.‬‬
‫‪ -5‬تستخدم كنقط متوسطة على إمتداد المجمع بغرض تنظيفه‪.‬‬
‫بداية المصارف الحقلية ‪4- Head of Field Drains‬‬
‫عبارة عن غطاء أو قطع من الخرسانة توضع في بداية مواسير‬
‫الصرف الحقلية لغلقها ولمنع دخول التربة في الخط التي قد‬
‫تسبب انسداد المصرف مع مرور الزمن‪.‬‬
‫‪Ground Surface‬‬
‫‪Field Drain‬‬
‫‪Head of Drain‬‬
‫المصبات ‪5- Tile Ends‬‬
‫‪ -1‬عند إلتقاء المصرف الحقلي مع المجمع المفتوح يجب أال يصب‬
‫مباشرة فوق ضفة المصرف المجمع ألن ذلك يؤدي إلى نحر التربة‬
‫وبالتالي يحدث انهيار في جوانب القناة‪.‬‬
‫‪ -2‬ولذلك يجب جعل نهاية المصرف المغطى تنتهي بماسورة مصنوعة‬
‫إما من الخرسانة أو من الحديد طوله يبلغ خمسة أمتار على األقل‬
‫ويمتد داخل المصرف المكشوف لمسافة بسيطة على أن ترتفع نهايته‬
‫فوق منسوب الماء في المصرف المجمع بمقدار ‪60-30‬سم لكي ال يتم‬
‫غمر نهاية المصرف الحقلي بالمياه في حالة إرتفاع منسوب الماء في‬
‫المجمع‪.‬‬
‫‪ -3‬يفضل تكسية جانب المصرف المجمع عند نقطة ظهور أنبوب الصرف‬
‫المغطى باألحجار ومونة األسمنت أو بالخرسانة العادية للحفاظ عليها‬
‫من النحر‪.‬‬
Ground Surface
Collector
H.W.L
Lining with Stone &
Cement Mortar
When a pipe drainage system is being
designed, the following elements must
be determined:
a- lay-out (alignment) of laterals and
collectors; this must be adapted to the
topographical features of the area and
other conditions.
b- spacing and depth of laterals; these
are primary factors in the control of
the ground-water table.
c- diameter and gradients of lateral
and collector pipes; these must ensure
the proper evacuation of the water
taken up by the laterals.
d- Basic flow equations (uniform flow)
for different types of drain pipes.
e- Flow equations that take into
account the fact that the flow in a
drain pipe line increases in the
direction of flow as the drain takes
up water over its entire length (nonuniform flow).
f- Gradient and slope of pipe line.
g- A safety factor to allow for some
decrease in capacity due to a
certain degree of sedimentation.
h- A drain composed of sections of
increasing diameter in the direction
of flow.
1- The case of uniform flow in circular
conduits running full.
2- The discharge and hydraulic gradient
are constants at all sections of the
pipe.
1- The flow rate Q gradually increases from
Q=0 at the upstream end to Q=qBL at the
outflow where q is the drainage coefficient,
B is the width of area to be drained pipe
line.
2- The flow rate gradually increases in the
direction of flow.
3- The hydraulic gradient increases also.
1- Uniform Flow:
A-WesselingEquations (Smooth):
‫تستخدم في تصميم مواسير الصرف الملساء‬
Clay, Cement, Smooth plastic pipes
Ql = qBL = f.s. ( 50 d2.714 S0.572 )
q: Drainage coefficient factor (m/sec)
B: Spacing between pipe drains (m).
L: Length of pipe drain (m).
f.s.: Factor of Safety.
d: Pipe diameter (m).
S: Drain slope (dimensionless).
Factor of safety (f.s.)
f.s. = 60% for field drain d ≤15cm
f.s. = 75% for collector drain d
>15cm
f.s. = 1for maximum length or
maximum drainage coefficient.
‫يتم استخدام معامالت اآلمان نتيجة أن قطر المواسير يقل بالتدريج بسبب‬
.‫ترسيب حبيبات التربة بداخله‬
B- Manning Equations (Corrugated):
)‫تستخدم في تصميم مواسير الصرف البالستيك المموجة (ذات تعاريج‬
Corrugated plastic PVC
Ql = qBL = f.s. ( 22 d2.667 S0.5 )
2- Non-Uniform Flow:
A- Wesseling Equations (Smooth):
Ql = qBL = f.s. ( 89 d2.714 S0.572 )
B- Manning Equations (Corrugated):
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
‫في حالة المجمعات الطويلة نستخدم مجموعة من المواسير ذات األقطار المختلفة فيكون القطر‬
‫األصغرفي بداية المجمع ثم يزداد القطر بالتدريج في اتجاه سريان الماء الى المصب‪.‬‬
‫عند حساب أطوال مجموعة المواسير ذات األقطار المختلفة فاننا نأخذ في االعتبار معامل آخر‬
‫باإلضافة للموجود فعال في القانون ويسمى )‪Reduction Factor (P‬‬
‫اذا كان المجمع يتكون من ماسورتين ‪P = 0.85‬‬
‫اذا كان المجمع يتكون من أكثر من ماسورتين ‪P = 0.75‬‬
1- The pipes used for lateral drains are
cement and corrugated PVC pipes
with internal diameters 100 and 72
mm respectively. Find the maximum
length with each type for a drainage
rate of 3mm/day and drain spacing
50m in the following cases:
a- drain slope 0.1%
b- drain slope 0.2 %
1- Cement Pipe
Ql = qBL = f.s. ( 89 d2.714 S0.572 )
(3*50*L)/(1000*24*3600) =
(0.1)2.714 S0.572
L= 99040 S0.572
S (%)
L (m)
0.1
1904.6
0.2
2831.4
1*89
*
2- PVC Pipe
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
(3*50*L)/(1000*24*3600) =
(0.072)2.667 S0.5
L= 1961.34 S0.5
S (%)
L (m)
0.1
62
0.2
87
1*38
*
Find the maximum drainage coefficient, which
can be drained from an area with corrugated
plastic pipe of a diameter 72mm at a spacing
of 60m and length 200m if the slope of the
drain is:
a- 10cm per 100m
b- 0.2%
Solution
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
a- q * 60 * 200 = 1* 38 * (0.072)2.667 *
(10/10000)0.5
q = 9*10-8 m/sec * 1000 * 24 * 60 * 60 = 7.76
mm/day
b- q * 60 * 200 = 1 * 38 * (0.072)2.667 * (0.2/100)0.5
q = 1.3*10-7 m/sec * 1000 * 86400 = 0.97 mm/day
What is the maximum area which can
be drained with pipe of constant
diameter when the allowable slope
should not exceed 0.04% and the
drainage coefficient is 4mm/day?
The pipes are of 100,150, and
200mm diameter and they are:
a- corrugated plastic tubes.
b- smooth pipes.
Max. area
f.s. =1.0
A- Corrugated Plastic tubes:
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
(4/1000)*(BL / 24*60*60) = 38 d2.667
(0.04/100)0.5
d
0.1
BL (fed.) 35340
0.15
0.2
104208 224447
B- Smooth Pipes
Ql = qBL = f.s. ( 89 d2.714 S0.572 )
(4/1000)*(BL / 24*60*60) = 89 d2.714
(0.04/100)0.572
d
0.1
BL (fed.) 42288
0.15
0.2
127096 277470
Design a corrugated plastic collector
drain with a slope of 10cm per
100m and increasing diameters
125, 160, and 200, if the drainage
coefficient is 3mm/day. The length
of laterals on each side is 200m and
the total length of the collector is
650m. What is the drop in elevation
for a pipe of diameter of 350mm to
transport the flow of this area to a
lake at 300m from the outlet?
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
(3 / 1000*24*60*60) * 400 * L = f.s. * 38 *
d2.667 * (0.001)0.5
L = f.s. (86519.916 d2.667 )
Diameter (m)
0.125
0.16
0.2
f.s.
0.6
0.75
0.75
Max. L (m)
202.64054
489.289
887.2
(0.75) L (m)
151.98
366.967
665.4
150
365
650
150
250
250
App. L (m)
Each length (m)
Total length (m)
650
Transporting Case:
Ql = qBL = f.s. ( 22 d2.667 S0.5 )
(3 / 1000*24*60*60) * 400 * 650 = 0.75 *
22 * (0.35)2.667 * (K/300)0.5
K = 0.0242804 m
The drop in elevation (k) = 24.28mm
Design
a
corrugated
plastic
collector
with
increasing
diameters 125, 150, 200 and
260mm are used and the pipe
slope is 0.08%. The drainage
rate is 4mm/day and the width
of the area served is 350m.
What is the total length of the
collector in this case?
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
(4 / 1000*24*60*60) * 350*L = 38 * d2.667
*(0.08/100) S0.5 * f.s.
Diam. (m)
f.s.
Max. L (m)
0.75 L (m)
Appr.L (m)
0.125
0.15
0.2
0.26
0.6
0.6
0.75
0.75
155.4
116.55
115
315.8
236
235
680.2
510
510
1369.3
1027
1025
A
concrete collector with a
diameter 20 cm, a length 600m
laid at slope 0.04% drains an
area 300 m wide with discharge
rate 10mm/day. What will be the
over-pressure at the upstream
end of the collector if its
capacity is to be set at 75%.
Ql = qBL = f.s. ( 89 d2.714 S0.572 )
(10 / 1000*24*60*60) * 300 * 600 = 0.75 *
89 * (0.2)2.714 S’0.572
S’ = 1.54*10-3
S’ = Z/L = Z/600
Z = 0.924
i = S = H/L
H = S*L = (0.04/100) * 600
H = 0.24m
Over Pressure = Z – H = 0.924 – 0.24 =
0.684m = 68.4cm
Calculate the area to be saved by
a cement collector pipe in the
tile drainage system according
to the following data: drainage
coefficient = 4mm/day, collector
pipe diameter =20cm, average
slope = 4cm/100m.
Smooth pipe, q=4mm/day,
d=20cm, S= 4*10-4
Ql = qBL = f.s. ( 89 d2.714 S0.572 )
(4 / 1000*24*60*60) BL = 0.75 * 89 *
(0.2)2.714 *(4*10-4)0.572
BL = 208103.2 m2 = 49.5 fed
A collector drain in a composite system
has a total length of 750m and slope
0.04% serves an area with a width
400m. If the drainage coefficient is
2.0mm/day and pipes available are
corrugated
plastic
tubes
with
diameters equal to 150, 200, and
250mm. Find the maximum length
that can be used of each size to
make a collector with increasing
diameter.
S = 0.04%, B=400m, L=750m, q=2mm/day
Ql = qBL = f.s. ( 38 d2.667 S0.5 )
(2
/
1000*24*60*60)*400*L
38*d2.667*(0.04/100)S0.5 * f.s.
1.22 * 10-5 L = f.s. * d2.667
Diam. (m)
f.s.
Max. L (m)
0.75 L (m)
Appr. L (m)
Each L (m)
Total L (m)
0.15
0.6
312.86
234.6
230
230
0.2
0.75
842.2
631.66
630
400
750
0.25
0.75
1526.9
1145.2
1145
515
=